JPH0611357A - モータの位相信号発生装置 - Google Patents

モータの位相信号発生装置

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JPH0611357A
JPH0611357A JP4193028A JP19302892A JPH0611357A JP H0611357 A JPH0611357 A JP H0611357A JP 4193028 A JP4193028 A JP 4193028A JP 19302892 A JP19302892 A JP 19302892A JP H0611357 A JPH0611357 A JP H0611357A
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phase signal
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Taketoshi Ooyashiki
剛敏 大屋敷
Satoru Nishii
悟 西井
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確な位相信号を発生する。 【構成】 ロータ48側には同一円周方向に沿って、回
転数を検出するための所定のピッチ2λでN極とS極が
交互に着磁されるとともに、位相を検出するために上記
回転数検出用の着磁ピッチ2λの1/2のピッチλでN
極とS極が交互にかつ合計4つの極で着磁され、これら
の回転数と位相検出用の各磁極が隣接している。ステー
タ51側には同一円周方向に沿って、回転数検出用の導
電性パターン511と位相検出用の導電性パターン51
2がそれぞれピッチ2λ、λで形成され、位相検出用の
導電性パターン512は、長さL1、L2、L2、L1でそ
れぞれ半径方向に延びる4つのパターン5121〜51
24により構成され、第1、第4のパターン5121、
5124の幅L1は、その円周方向のピッチλに対して
0.1<L1/λ<0.3になるように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円周方向に沿って所定
のピッチでN極とS極が交互に着磁されたロータ側の磁
極により、ステータ側の導電性パターンに起電力を発生
させてモータの位相信号を出力するモータの位相信号発
生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、図1(b)に示すようにロータ
48側には同一円周方向に沿って、回転数を検出するた
めの所定のピッチ2λでN極とS極が交互に着磁(図示
磁極481)されるとともに、位相を検出するために上
記回転数検出用の着磁ピッチ2λの1/2のピッチλで
N極とS極が交互にかつ合計4つの磁極482で着磁さ
れ、また、これらの回転数と位相検出用の各磁極が隣接
している。
【0003】他方、ステータ51側には同一円周方向に
沿って、回転数検出用の導電性パターン511と位相検
出用の導電性パターン512がそれぞれ上記着磁ピッチ
2λ、λと同一のピッチで形成されている。そして、ロ
ータ48の回転により発生する起電力により導電性パタ
ーン511の両端51A、51Bから回転数信号が発生
し、導電性パターン512の両端51C、51Dから位
相信号が発生する。
【0004】従来、この種の位相信号発生装置では、図
3(B)に示すように4つの導電性パターン〜の半
径方向の長さLが同一になるように構成されている。し
たがって、ロータ48が回転すると図3(C)〜(F)
にそれぞれ示すように、パターン〜には回転数検出
用の着磁ピッチ2λと位相検出用の着磁ピッチλに応じ
た電圧が発生するので、パターン、の両端から図3
(G)に示すような合成電圧を得ることができる。な
お、具体的には図3(G)において3番目の区間cの波
形が位相信号として用いられる。
【0005】ここで、このパターン〜の各区間a〜
gにおける合成電圧は、次式で表すことができる。 a: Φsin(2θ+π) +Φsin(θ+3π/2) +Φsinθ +Φsin(θ+π/2) (0≦θ≦π/
2) {但し、Φ=L(パターンの長さ)×v(ロータ速度)
×B(磁束密度)} b: Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) +Φsinθ +Φsin(θ+π/2) (π/2≦θ≦
π) c: Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) +Φsin(θ+π/2) (π≦θ≦3π
/2) d: Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) (3π/2≦θ
≦2π) e: Φsin(θ+π) +Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) (2π≦θ≦5
π/2) f: Φsin(θ+π) +Φsin(θ−π/2) +Φsin(2θ+π) +Φsin(2θ+π) (5π/2≦θ
≦3π) g: Φsin(θ+π) +Φsin(θ−π/2) +Φsinθ +Φsin(2θ+π) (3π≦θ≦7
π/2)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のモータの位相信号発生装置では、ロータ48側にお
いて着磁ピッチが異なる回転数検出用と位相検出用の各
磁極が隣接し、また、ステータ51側の位相検出用の導
電性パターン〜の半径方向の長さLが同一に形成さ
れているので、図3(G)において区間cにおける位相
検出用波形と同一の極性側に不要な波形が区間a、gに
おいて発生し、位相検出用波形のノイズとなるという問
題点がある。
【0007】ここで、区間aにおける波形は、前述した
ように a=Φsin(2θ+π)+Φsin(θ+3π/2) +Φsinθ+Φsin(θ+π/2) で表されるが、このノイズaの最大値amaxは、図3
(G)に示すようにθ=π/4のときに発生し、 amax =Φsin(3π/2)+Φsin(7π/4) +Φsin(π/4)+Φsin(4π/4) =(21/2−2)Φ/2 となる。
【0008】本発明は上記従来の問題点に鑑み、正確な
位相信号を発生することができるモータの位相信号発生
装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、位相検出用の第1、第4のパターンの半径
方向の長さと回転数検出用の着磁ピッチとの比を0.1
乃至0.3:1に形成したものである。すなわち本発明
によれば、ロータ側において同一円周方向に沿って、回
転数を検出するために所定のピッチでN極とS極が交互
に着磁されるとともに、位相を検出するために前記回転
数検出用のピッチの1/2のピッチでN極とS極が交互
にかつ合計4つの極で着磁され、ステータ側において半
径方向に延びるように、かつ円周方向に沿って前記位相
検出用の極に対向するように第1〜第4の導電性パター
ンが配列され、前記ロータの回転により発生する前記第
1〜第4の導電性パターンの合成電圧を第1、第4のパ
ターン両端から取り出すことによりロータの位相信号を
発生するモータの位相信号発生装置において、前記第
1、第4のパターンの半径方向の長さと前記回転数検出
用の着磁ピッチとの比を0.1〜0.3:1に形成した
ことを特徴とするモータの位相信号発生装置が提供され
る。
【0010】
【作用】本発明を上記構成を有するので、ロータの回転
数検出用の着磁ピッチ側に起因する位相検出信号の不要
なノイズ成分を低減することができ、したがって、正確
な位相信号を発生することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明に係るモータの位相信号発生装置
の一実施例を示す説明図、図2は、図1の位相検出用パ
ターンの半径方向の長さと着磁ピッチの関係を示す説明
図である。なお、図1(a)は導電性パターンの長さを
示す説明図、図1(b)はロータ側の着磁ピッチとステ
ータ側のパターンの関係を示す説明図である。
【0012】まず、この実施例においても同様に、図1
(b)に示すようにロータ48側には同一円周方向に沿
って、回転数を検出するための所定のピッチ2λでN極
とS極が交互に着磁(磁極481)されるとともに、位
相を検出するために上記回転数検出用の着磁ピッチ2λ
の1/2のピッチλでN極とS極が交互にかつ合計4つ
の磁極482で着磁され、また、これらの回転数位相検
出用と位相検出用の各磁極が隣接している。
【0013】ステータ51側には同一円周方向に沿っ
て、回転数検出用の導電性パターン511と位相検出用
の導電性パターン512がそれぞれ上記着磁ピッチ2
λ、λと同一のピッチで形成されている。そして、ロー
タ48の回転により発生する起電力により導電性パター
ン511の両端51A、51Bから周波数信号が発生
し、導電性パターン512の両端51C、51Dから位
相信号が発生する。
【0014】そして、この実施例では図1(a)に示す
ように位相検出用の導電性パターン512は、長さL
1、L2、L2、L1でそれぞれ半径方向に延びるように4
つのパターン5121〜5124により構成され、この
パターン5121〜5124は順次円周方向に接続され
ている。また、第1、第4のパターン5121、512
4の幅L1は、その円周方向のピッチλに対して0.1
<L1/λ<0.3になるように構成されている。
【0015】つぎに、上記実施例の動作を説明する。こ
こで、図3(G)において、ノイズ成分であるa区間の
波形は次式で表すことができる。 a: Φsin(2θ+π) +Φsin(θ+3π/2) +Φsinθ +Φsin(θ+π/2) (0≦θ≦π/
2)
【0016】したがって、パターン5121〜5124
の各電圧〜は次のように表すことができる。 :Φ(λ/π・L1)sin(π・L1/λ)sin(2θ+π) =−Φ(λ/π・L1)sin(π・L1/λ)(sinθcosθ+sinθcosθ) =−2Φ(λ/π・L1)sin(π・L1/λ)sinθcosθ :Φ(λ/π・L2)sin(π・L2/λ)sin(θ+3π/2) =Φ(λ/π・L2)sin(π・L2/λ) ×{sinθcos(3π/2)+cosθsin(3π/2)} =−Φ(λ/π・L2)sin(π・L2/λ)cosθ :Φ(λ/π・L2)sin(π・L2/λ)sinθ :Φ(λ/π・L1)sin(π・L1/λ)sin(θ+π/2) =Φ(λ/π・L1)sin(π・L1/λ) ×(sinθcosπ/2+cosθsinπ/2) =Φ(λ/π・L1)sin(π・L1/λ)cosθ
【0017】したがって、a区間の合成波形は次式で表
すことができる。 a:−2Φ(λ/π・L1)sin(π・L1/λ)sinθcosθ +Φ(λ/π・L2)sin(π・L2/λ)sinθ +Φ{(λ/π・L1)sin(π・L1/λ) −(λ/π・L2)sin(π・L2/λ)}cosθ
【0018】ここで、このノイズaの最大値amaxは、
図3(G)に示すようにθ=π/4のときに発生するの
で、 amax =−Φ[(λ/2π・L1)sin(2π・L1/λ)+ +(21/2/2)(λ/π・L2)sin(π・L2/λ) +(21/2/2){(λ/π・L1)sin(π・L1/λ) −(λ/π・L2)sin(π・L2/λ)}] となる。そこで、この最大値amaxが最小になるよう
に、L1/λとL2/λの各値に応じたノイズ成分 −Φ(λ/2π・L1)sin(2π・L1/λ) +Φ(21/2/2)(λ/π・L2)sin(π・L2/λ)を
求めると、図2のような結果となり、L1/λの値が
0.1〜0.3になるように設定すれば、区間a、gに
おけるノイズを大幅に低減することができ、したがっ
て、正確な位相信号cを発生することができる。また、
このL1/λの値に対してL2/λの値を選択することに
よりノイズをさらに低減することができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータ側の回転数検出用の着磁ピッチに起因する位相検
出信号に対する不要なノイズ成分を低減することがで
き、したがって、正確な位相信号を発生することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るモータの位相信号発生装置の一実
施例を示す説明図である。
【図2】図1の位相検出用パターンの半径方向の長さと
着磁ピッチの関係を示す説明図である。
【図3】本実施例と従来例における動作を説明するため
の波形図である。
【符号の説明】
48 ロータ 51 ステータ 481,482 磁極 511,512,5121〜5124 導電性パターン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータ側において同一円周方向に沿っ
    て、回転数を検出するために所定のピッチでN極とS極
    が交互に着磁されるとともに、位相を検出するために前
    記回転数検出用のピッチの1/2のピッチでN極とS極
    が交互にかつ合計4つの極で着磁され、ステータ側にお
    いて半径方向に延びるように、かつ円周方向に沿って前
    記位相検出用の磁極に対向するように第1乃至第4の導
    電性パターンが配列され、前記ロータの回転により発生
    する前記第1乃至第4の導電性パターンの合成電圧を第
    1、第4のパターンの両端から取り出すことによりロー
    タの位相信号を発生するモータの位相信号発生装置にお
    いて、 前記第1、第4のパターンの半径方向の長さと前記回転
    数検出用の着磁ピッチとの比を0.1乃至0.3:1に
    形成したことを特徴とするモータの位相信号発生装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188666A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Mitsubishi Materials Cmi Corp センサー内蔵モータ
WO2012169156A1 (ja) * 2011-06-06 2012-12-13 株式会社デンソー 内燃機関制御用信号出力機能付き回転機、及び内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ

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CN103597717A (zh) * 2011-06-06 2014-02-19 株式会社电装 具有内燃机控制信号输出功能的旋转电机和具有内燃机控制信号输出功能的起动马达

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